(57)【要約】 【課題】  連続あるいは任意点における地中変位の計測を高い精度、且つ、低コストで行うことができる地中変位計測システムを提供する。【解決手段】  地盤Ｇ内に穿孔された直径１００ｍｍ程の孔に直径７５ｍｍ程の円筒状の地中埋設管４が埋設されている。地中埋設管４の外周面には、地中埋設管４の中心軸回り９０度ごとに板状の突設部が設けられている。そして、地中埋設管４の外周面に設けられた複数の突設部上には、地中埋設管４の軸方向に沿って光ファイバセンサ３がそれぞれ配設されている。一方、地中埋設管４内には、車輪２ａを備えた傾斜計２がワイヤ２ｂで懸吊されており、地中埋設管４の軸方向に沿って地中埋設管４内に設けられた溝を車輪２ａが走行することで、地中埋設管４内を傾斜計２が移動できるようになっている。また、地中埋設管４と地盤Ｇとの間には充填材５が充填されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中埋設管の外周面に当該地中埋設管の軸方向に沿って複数の突設部を設け、当該複数の突設部に前記地中埋設管の軸方向に沿って光ファイバセンサをそれぞれ配設するとともに、前記地中埋設管内に前記地中埋設管の軸方向に走行自在な傾斜計が備えられていることを特徴とする地中変位計測システム。
【請求項２】
前記光ファイバセンサと前記傾斜計の出力を伝送するための伝送手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の地中変位計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中変位計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中変位の計測は傾斜計によって行われているが、傾斜計による計測は地中における一定間隔ごとの計測であり、連続あるいは任意点における計測には対応できない。そのため、傾斜計に代えて光ファイバセンサを用いて任意点の計測が行える装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、光ファイバセンサは、傾斜計に比べて測定誤差が大きいという問題がある。これに対し、特許文献２では、地中に埋設されるパイプに沿って複数本の光ファイバセンサを設けるとともに、パイプ内の一箇所または複数箇所に傾斜計を設置し、前記光ファイバセンサから得られる計測値を前記傾斜計から得られる計測値に基づいて補正する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１４４５１号公報  （第２−３頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−３４０５２２号公報  （第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献２に開示された発明は、パイプ内の特定箇所に傾斜計を固定するため、傾斜計を設置した箇所の地中変位は精確に得られるが、他の箇所の地中変位は推定値にならざるを得ない。そのため、精度を上げようとすると、傾斜計の設置箇所数を増加する必要があり、コスト増となる。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、連続あるいは任意点における地中変位の計測を高い精度、且つ、低コストで行うことができる地中変位計測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明に係る地中変位計測システムでは、地中埋設管の外周面に当該地中埋設管の軸方向に沿って複数の突設部を設け、当該複数の突設部に前記地中埋設管の軸方向に沿って光ファイバセンサをそれぞれ配設するとともに、前記地中埋設管内に前記地中埋設管の軸方向に走行自在な傾斜計が備えられていることを特徴とする。
本発明では、地中埋設管内の傾斜計を地中埋設管の軸方向に沿って移動させることにより、地中埋設管の軸方向に沿って配設された光ファイバセンサから得られる任意点の計測値を１台の傾斜計で検証することができる。
なお、光ファイバセンサによる地中変位は、地中埋設管の中心軸に関して軸対象の位置にある光ファイバセンサについて、同じ深さにおける歪量の差から曲率を求め、当該曲率を２回積分することにより算出する。そのため、本発明では、地中埋設管の外周面に当該地中埋設管の軸方向に沿って突設部を設け、当該突設部に光ファイバセンサを配設することにより、同じ深さにおける歪量の差を大きくすることで、地中変位の算出精度の向上を図っている。
また、本発明に係る地中変位計測システムでは、前記光ファイバセンサと前記傾斜計の出力を伝送するための伝送手段を備えていてもよい。
本発明では、光ファイバセンサと傾斜計の出力を無線ＬＡＮ等を介して伝送することにより、遠隔地から地中変位を監視することができる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、連続あるいは任意点における地中変位の計測を高い精度、且つ、低コストで行うことができる地中変位計測システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明に係る地中変位計測システムの実施形態について、図面に基いて説明する。
図１は、本発明に係る地中変位計測システムの実施形態の一例を示す立断面図である。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。なお、以降の図において、図１と同一の構成要素には同一の符号を用いて説明を省略する。
図１および図２に示すように、本実施形態による地中変位計測システム１では、地盤Ｇ内に穿孔された直径１００ｍｍ程の孔に直径７５ｍｍ程の円筒状の地中埋設管４が埋設されている。地中埋設管４の外周面には、地中埋設管４の軸方向に沿って地中埋設管４の中心軸回り９０度ごとに、板状の突設部８が設けられている。そして、地中埋設管４の外周面に設けられた複数の突設部８上には、それぞれ光ファイバセンサ３が地中埋設管４の軸方向に沿って配設されている。一方、地中埋設管４内には、車輪２ａを備えた傾斜計２がワイヤ２ｂで懸吊されており、地中埋設管４の軸方向に沿って地中埋設管４内に設けられた溝を車輪２ａが走行することで、地中埋設管４内を傾斜計２が移動できるようになっている。また、地中埋設管４と地盤Ｇとの間には充填材５が充填されており、充填材５は、空気抜きパイプ７から空気を抜きつつ、注入パイプ６から充填される。
【０００７】
本実施形態による地中変位計測システム１が地盤Ｇ内の異なる位置に複数設置されている場合は、1台の傾斜計２を各地中埋設管４に順次挿入して計測することにより、全光ファイバセンサ３の精度の検証を行うことができる。
また、遠隔地から地中変位を監視する場合は、図示していない傾斜計自動挿入装置によってワイヤ２ｂの巻取りと繰出しを自動制御し、傾斜計２による走行計測を行う。その際、光ファイバセンサ３と傾斜計２の出力は、図示していない無線ＬＡＮ等を介して遠隔地に伝送される。
【０００８】
図３は、図２と異なる断面形状を有する地中埋設管４に関するＡ−Ａ矢視断面図である。なお、地中埋設管４の断面形状は、図１および図２に示したものに限られず、適宜の形状、寸法のものが採用可能であることはいうまでもない。
【０００９】
図４は、光ファイバセンサ３の構造を示す模式図である。
図４に示すように、本実施形態における光ファイバセンサ３は、外径２００μｍ程度の光ファイバ３ａを、外径２ｍｍ程度のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）３ｂによって被覆し、さらにその外面を樹脂３ｃ被覆したものである。樹脂３ｃの外面には、充填材５との付着を良くするため、凹凸加工（エンボス加工）が施されている。
【００１０】
本実施形態による地中変位計測システム１では、光ファイバセンサ３から得られる任意点の計測値を１台の傾斜計２で検証することができる。
また、本実施形態による地中変位計測システム１では、傾斜計２が地中埋設管４内を走行自在であるため、傾斜計２が故障しても容易に交換することができる。
さらに、本実施形態による地中変位計測システム１では、光ファイバセンサ３と傾斜計２の出力を無線ＬＡＮ等を介して伝送することにより、遠隔地から地中変位を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す立断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図２と異なる断面形状を有する地中埋設管に関するＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】光ファイバセンサの構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１２】
１  地中変位計測システム
２  傾斜計
２ａ  車輪
２ｂ  ワイヤ
３  光ファイバセンサ
３ａ  光ファイバ
３ｂ  ＦＲＰ
３ｃ  樹脂
４  地中埋設管
５  充填材
６  注入パイプ
７  空気抜きパイプ
８  突設部
Ｇ  地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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